《2019-2020学年物理教科版必修2检测：第4章 1.功》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年物理教科版必修2检测：第4章 1.功（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.功课时过关能力提升一、基础巩固1.(多选)关于力对物体做功,以下说法正确的是()A.一对作用力和反作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功B.若物体所受合外力不为零,则合外力一定对物体做功C.静摩擦力可以对物体做正功D.滑动摩擦力可以对物体做正功解析:作用力做正功时,反作用力可能做正功,也可能做负功,甚至不做功,选项A错误;若合外力始终与运动方向垂直(如匀速圆周运动),则合外力不做功,选项B错误;无论是静摩擦力,还是滑动摩擦力,都是既可以做正功,也可以做负功,甚至不做功,选项C、D正确.答案:CD2.关于摩擦力对物体做功,以下说法正确的是()A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做
2、负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功解析:滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功,还可能不做功,选项B正确,选项A、C、D错误.答案:B3.如图所示,用同样的力F拉同一物体,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离,则拉力F的做功情况是()A.甲中做功最少B.丁中做功最多C.做功一样多D.无法比较解析:功是力和在力的方向上的位移的乘积,四种情况中力和在力的方向上的位移都相同,所以四种情况做功一样多.或由W=Fxcos 计算,也可判断出四种情况做功一样多,故选项C正确.答案:C4.(多选)图中是小孩玩滑梯的情
3、景,在小孩下滑过程中,关于各力做功的说法,正确的是()A.重力做正功B.支持力做负功C.支持力不做功D.摩擦力做负功解析:下滑过程,位移方向斜向下,重力竖直向下,重力做正功;支持力始终与运动方向垂直,支持力不做功;摩擦力始终与运动方向相反,摩擦力做负功.故选项A、C、D正确,选项B错误.答案:ACD5.如图所示,A、B两物体叠放在一起,处于一粗糙水平面上,运动过程中受到一水平拉力F的作用,两者相对静止一起向右做匀减速直线运动,则下列说法正确的是()A.B对A的支持力对A做正功B.B对A的摩擦力对A不做功C.B对A的摩擦力对A做负功D.A对B的摩擦力对B做负功解析:B对A的支持力方向竖直向上,所
4、以B对A的支持力对A不做功,故选项A错误;由于系统向右做减速运动,所以B对A的摩擦力向左,该力对A做负功,故选项B错误,选项C正确;由牛顿第三定律可知,A对B的摩擦力向右,对B做正功,故选项D错误.答案:C6.有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,若整体以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是()A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功解析:重力与位移同向,做正功;拉力与位移反向,做负功;由于做减速运动,所以物体所受合外力向上,与位移反向,做负功.答案:A7.两
5、个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,如图所示.物体通过一段位移时,力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,则力F1与F2的合力对物体做功为()A.7 JB.2 JC.5 JD.3.5 J解析:功是标量,合力的功应是各力做功的代数和,不是矢量和,故选项A正确.答案:A8.如图所示,一质量为M,长为l的小木板放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M相连接,木块与木板间的动摩擦因数为.开始时木板和木块静止,现用水平向右的拉力F作用在M上,将m拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为()A.2mglB.12mglC.
6、(M+m)glD.mgl解析:对M受力分析,水平方向有F=T+f,对m受力分析,水平方向有T=f,所以F=2f=2mg,m到达左端时M和m位移大小都是l2,所以拉力至少做功W=Fl2=mgl,故选项D正确.答案:D9.某人用300 N的水平推力,把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m,后来又把它匀速举高2 m,这个人对木箱共做功多少?(g取10 m/s2)解析:整个做功过程分为两个阶段:在水平路面上用力F1=300 N,位移x1=10 m;在竖直方向上用力F2,位移x2=2 m,全过程中做功为这两个阶段做功之和.沿水平路面推行时,人对木箱做功为W1=F1x1=30010 J=3
7、103 J.匀速举高时,人对木箱的举力F2=mg,人对木箱做功为W2=F2x2=50102 J=1103 J.所以全过程中人对木箱做的功为W=W1+W2=4103 J.答案:4103 J二、能力提升1.下列关于力做功的说法正确的是()A.人用力F=300 N将足球踢出,球在空中飞行40 m,人对足球做功1 200 JB.人用力推物体,但物体未被推动,人对物体做功为零C.物体竖直上升时,重力不做功D.只有恒力才能做功,变力不能做功解析:球在空中飞行40 m不是人踢足球的力的位移,选项A错误;物体没有被推动,位移为零,人对物体做功为零,选项B正确;物体竖直上升时,重力做负功,选项C错误;任何力都有
8、可能做功,选项D错误.答案:B2.如图所示,小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小球沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力()A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做负功C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零解析:弹力的方向总是垂直于接触面;对斜面进行受力分析可知,斜面会向左运动,如图所示,小球的初始位置为A,末位置为B,位移与N并不垂直,夹角为钝角,因此做负功.答案:B3.(多选)一个质量为m的物体,在水平拉力F的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法是正确的()A.如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动,
9、F一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功解析:在水平拉力F的作用下,物体在粗糙的水平面上做加速运动时,拉力F一定与物体发生的位移同向,因此,F一定对物体做正功,选项A正确;物体做减速直线运动时,拉力F可能与物体发生的位移同向,即F可能对物体做正功,故选项B错误,选项C正确;物体做匀速直线运动时,水平拉力F一定与物体发生的位移同向,即F一定对物体做正功,故选项D正确.答案:ACD4.如图所示,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,它们的质量相等,在甲图中用力F1拉物体,在乙图中用力F2推物体,两种情况下两物体都做匀速直线运动,通
10、过相同的位移.则F1和F2对物体所做的功W1和W2的关系为()A.W1=W2B.W1W2C.W1W2D.无法比较解析:在题图甲中,F1cos =(mg-F1sin ),所以F1=mgcos+sin.在题图乙中,F2cos =(mg+F2sin ),所以F2=mgcos-sin.从而知F1F2,由W=Fxcos 知W1W2,选项C正确.答案:C5.(多选)质量均为m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图像如图所示,则下列说法正确的是()A.F1和F2大小相等B.F1和F2对A、B做功之比为21C.A、B所受摩擦力大小相等D
11、.全过程中摩擦力对A、B做功之比为12解析:根据v-t图像可知,A、B两物体的位移相等,即sA=sB=32v,二者质量相等,均为m,撤去力F1或力F2后,只在摩擦力作用下的加速度不相等,说明所受到的摩擦力不相等,并且满足fAfB=maAmaB=12,全过程摩擦力做的功之比为WfAWfB=(fAsA)(fBsB)=12,因此,选项C错误,选项D正确;根据图像可知,二者加速阶段的加速度之比为aAaB=21,且aAaA=21,aBaB=12,因此拉力大小之比为FAFB=(maA+fA)(maB+fB)=11,拉力作用下的位移之比为sAsB=v2v=12,故拉力做功之比为WFAWFB=12,选项A正确
12、,选项B错误.答案:AD6.如图所示,一质量为m=1.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧的A端,在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F大小不变始终为15 N,方向始终与物体在该点的切线成37角.圆弧所对应的圆心角为60,BO边为竖直方向.求这一过程中拉力F做的功.(g取10 m/s2)解析:将圆弧AB分成很多小段s1、s2、sn,拉力在每小段上做的功为W1、W2、Wn,因拉力F大小不变,方向始终与物体在该点的切线成37角,所以W1=Fs1cos 37,W2=Fs2cos 37, Wn=Fsncos 37,所以WF=W1+W2+Wn=Fcos 37(s1+s2+
13、sn)=Fcos 373R=20 J=62.8 J.答案:62.8 J7.如图所示,质量为m的物体在沿斜面的拉力作用下,沿着长为x、倾角为的斜面的一端向上匀速滑到另一端,物体与斜面间的动摩擦因数为,试分别求出作用在物体上各力对物体所做的功.解析:选物体为研究对象,其受力为拉力F、重力mg、弹力N、摩擦力f.(1)拉力F对物体所做的功为WF=Fx由于物体做匀速运动,故F=mgsin +f=mgsin +mgcos ,所以WF=mgx(sin +cos )即拉力F对物体做正功.(2)重力mg对物体所做的功为WG=mgxcos(90+)=-mgxsin 即重力对物体做负功,或者说物体克服重力所做的功为mgxsin .(3)摩擦力对物体所做的功为W2=fxcos 180=-fx=-mgxcos 即摩擦力对物体做负功,也可以说是物体克服摩擦力做功为mgxcos .(4)弹力N对物体所做的功为W1=Nxcos 90=0即弹力对物体不做功.答案:拉力对物体做功为mgx(sin +cos ),重力对物体做功为-mgxsin ,摩擦力对物体做功为-mgxcos ,弹力对物体做功为零.
